中國(guó)粉體網(wǎng)訊 多孔陶瓷是一種新型陶瓷材料，也稱(chēng)為氣孔功能陶瓷，它是成形后經(jīng)高溫?zé)�，體內(nèi)具有大量彼此相通或閉合氣孔的陶瓷材料。根據(jù)孔成型方法和空隙，多孔陶瓷可分為：泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷、粒狀陶瓷，而形狀可以分為管狀、蜂窩塊狀、板狀和薄膜等產(chǎn)品類(lèi)型。
多孔陶瓷具有傳統(tǒng)陶瓷材料的抗腐蝕、耐高溫、抗氧化等特性，還具有密度低、開(kāi)口氣孔率高，比表面積大等特點(diǎn)。因此，多孔陶瓷在催化劑載體、流體過(guò)濾、分離和提純，吸音隔音、燃料電池、傳感器和生物材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。硅酸鹽、鋁硅酸鹽、硅藻土、剛玉和金剛砂、堇青石、鈦酸鋁等是制備多孔陶瓷的主要材料。
多孔陶瓷制備
多孔陶瓷制備方法分為傳統(tǒng)制備工藝和新型制備工藝，傳統(tǒng)制備工藝有添加造孔劑工藝，有機(jī)泡沫浸漬工藝，發(fā)泡工藝，擠壓成型工藝，顆粒堆積工藝和溶膠-凝膠工藝；新型制備工藝有利用陶瓷纖維制備多孔陶瓷，孔梯度制備方法和離子交換法。
多孔陶瓷的力學(xué)和化學(xué)等性能受制于氣孔率、強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性等因素，上述因素也決定了多孔陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域。
多孔陶瓷應(yīng)用
1、催化劑載體
多孔陶瓷的氣孔結(jié)構(gòu)優(yōu)且數(shù)量多，比表面積大，作為催化劑載體能夠增大催化劑與反應(yīng)物的接觸面積，提高催化效率與速度。吸附能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，可以延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，降低使用成本。其廣泛應(yīng)用于汽車(chē)尾氣凈化以及無(wú)機(jī)和有機(jī)的生產(chǎn)領(lǐng)域。
2、生物材料
多孔生物陶瓷具有與生物相容性良好，與骨組織結(jié)合好，無(wú)排異反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，在術(shù)后空腔恢復(fù)、改善血管生成能力以及促進(jìn)骨修復(fù)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用。此外，多孔陶瓷具有的孔結(jié)構(gòu)，方便加載藥物，其耐久性能夠起到長(zhǎng)時(shí)間的支撐作用。
3、 過(guò)濾、分離和提純
多孔陶瓷作為一種過(guò)濾、分離和提純的新型材料，具有使用壽命長(zhǎng)、抗微生物能力強(qiáng)、耐腐蝕、耐高溫、可重復(fù)使用的特點(diǎn)。在使用要求苛刻的領(lǐng)域中，多孔陶瓷得到了廣泛的應(yīng)用，如過(guò)濾牛奶、液固分離、熔融金屬去除雜質(zhì)、工業(yè)廢水凈化等。
4、燃料電池材料
多孔陶瓷在燃料電池中可作為陰極材料，為氧氣提供輸送通道和活化位點(diǎn)，提高反應(yīng)效率。與此同時(shí)，多孔陶瓷能夠在燃料電池的高溫下穩(wěn)定工作，且為熱量的散失提供通道。上述多孔陶瓷的優(yōu)勢(shì)提高了燃料電池的性能并能延長(zhǎng)其壽命， 使得多孔陶瓷在燃料電池中的應(yīng)用將會(huì)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。
5、隔熱材料
傳統(tǒng)陶瓷材料的導(dǎo)熱率較低，可被用作隔熱材料。多孔陶瓷的多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)充斥的氣體，致使多孔陶瓷的隔熱性能進(jìn)一步加強(qiáng)。目前，1600℃的傳統(tǒng)氣爐和高溫電爐中已廣泛使用多孔陶瓷作為隔熱材料；在神州系列飛船，長(zhǎng)征系列火箭中，多孔陶瓷與金屬隔熱材料等組成的多層隔熱材料得到了很好的應(yīng)用；航天飛機(jī)的隔熱外殼是由抽成真空的多孔陶瓷組成的，真空多孔陶瓷是目前世界最好的隔熱材料。
6、吸音材料
在聲波的傳播過(guò)程中，多孔陶瓷作為聲音屏障，能夠改變聲波的傳播方向，使聲波被限制在空腔內(nèi)�？涨粌�(nèi)聲波引起空氣的振動(dòng)和克服空氣摩擦做功轉(zhuǎn)化為熱能，大幅降低聲音的能量。
7、航空航天材料
多孔陶瓷由于有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，抗熱震能力，耐腐蝕性和低導(dǎo)熱率，使其成為運(yùn)用于飛機(jī)以及航天器的一種理想耐熱隔熱的材料。
參考文獻(xiàn)：
瓷博士. 陶瓷技術(shù)｜多孔陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域及制作工藝分析
李進(jìn). 多孔陶瓷的制備方法及其應(yīng)用
中科院之聲. 多孔陶瓷助力有機(jī)廢水處理
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除
